吉林省吉林市第一中学校高中物理 热力学定律和能量守恒章节练习 新人教版必修2

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人教版物理必修二:7-8《能量守恒定律与能源》课后练习(含答案)

人教版物理必修二:7-8《能量守恒定律与能源》课后练习(含答案)

课后巩固提高限时:45分钟总分:100分一、单项选择题(每小题8分,共48分。

)1.关于“能量耗散”的下列说法中,正确的是( )①能量在转化过程中,有一部分能量转化为内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用,这种现象叫做能量的耗散;②能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散;③能量耗散表明,在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量的数量并未减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了,而自然界的能量是守恒的;④能量耗散表明,各种能量在不转化时是守恒的,但在转化时是不守恒的.A.①③B.②④C.①④D.②③2.质量为m的子弹,以水平速度射入放在光滑水平面上质量为M的木块中,刚好能从木块中射出,下列说法中正确的是( )A.子弹克服阻力做的功,等于系统内能的增加B.子弹动能的减少量,等于子弹克服阻力做的功C.子弹损失的机械能,等于木块和子弹组成的系统内能的增加D.阻力对子弹做的功,等于木块获得的动能3.下列说法中正确的是( )A.能就是功,功就是能B.做功越多,物体的能量就越大C.外力对物体不做功,这个物体就没有能量D.能量转化的多少可以用做功来量度4.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,下列说法中正确的是( )A.机械能守恒B.能量正在消失C.只有动能和重力势能的相互转化D.减少的机械能转化为内能,但总能量守恒5.利用下列哪种能源时,给人类带来污染较小( )A.煤B.石油C.天然气D.核能6.水平传送带以速度v匀速转动,一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图所示,在小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量为( )A .mv 2B .2mv 2C.14mv 2D.12mv 2 二、非选择题(共52分)7.(7分)一水电站,水流的落差为20 m ,水流冲击水轮发电机后,水流能的20 %转化为电能.若发电机的功率为200 kW ,则水流的功率为__________kW ,每秒钟流下的水量为__________kg.(g 取10 m/s 2)8.(9分)一小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F 沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这过程中,拉力F 所做的功的大小(绝对值)为A ,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B ,重力做功的大小为C ,空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于________,滑块的重力势能的改变等于________;滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于________.9.(10分)人类每年消耗的能量换算成石油,约为50亿吨,一个人维持生存所必需的食品的热量是每天1.26×107J(3 000千卡)左右,若世界总人口为60亿,试估算人类活动所需要的能量是人类生存所必需的能量的多少倍?(燃烧1 g 石油得到的热量大约是4.2×104J)答案1.A 由能量耗散的定义可知①说法正确,能量的耗散是指能源的可利用品质下降,但能量仍然是守恒的,故A 选项正确.2.B 对子弹射击木块的过程,由于子弹和木块之间存在相互作用力,子弹受到阻力作用,木块受动力推动而获得动能,所以子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减少量,而子弹减小的动能一部分使木块的动能增加,另一部分转化为系统的内能,B 选项正确.3.D 功和能是两个不同的概念,做功的多少只是说明了能量转化的多少而不能说明能量的多少,外力做功与否不能说明物体能量的有无.功是能量转化的量度,故D 正确.正确把握功、能关系,理解能量守恒.4.D 秋千在摆动过程中受阻力作用,克服阻力做功,机械能减小,内能增加,但总能量不变. 5.D6.D 相对滑动时木块的加速度a =μg ,从放上至相对静止所用时间t =v a =vμg .此过程中传送带对地的位移x 1=vt =v 2μg .木块对地位移为x 2=v 2t =v 22μg .摩擦力对木块做的功等于木块动能增加,E 1=W 1=μmgx 2=12mv 2.传送带克服摩擦力做的功W 2=μmgx 1=mv 2.此过程中传送带克服摩擦力做功将传送带能量转化为木块的动能及内能,由能量守恒,内能为ΔE =W 2-W 1=μmg(x 1-x 2)=12mv 2,故D 正确.7.1.0×1035.0×103解析:设水流功率为P ,则有20%P =200 kW ,所以P =1.0×103kW.又因为mgh =P·t,所以每秒流下的水量m =Pt gh =1.0×10610×20kg =5.0×103kg.8.A -B +C -D -C A -B -D解析:根据功能关系,动能的改变等于外力做功的代数和,其中做负功的有空气阻力,斜面对滑块的作用力的功(因弹力不做功,实际上为摩擦阻力做的功),因此ΔE k =A -B +C -D ;重力势能的减少等于重力做的功,因此ΔE p =-C ; 滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功,因此 ΔE =A -B -D. 9.7.6倍解析:人类每年活动所消耗的总能量等于石油燃烧所释放的能量,其值为E =km =4.2×104×50×108×103×103J =2.1×1020J .每年按365天计,可估算出每人每天活动所需要的能量为9.6×107J .因而,人类活动所需要的能量大约是人类生存所必需的能量的7.6 倍.10.(12分)人骑自行车上坡,坡长为200 m ,坡高为10 m ,人和车的总质量为100 kg ,人蹬车的牵引力为100 N ,在坡底时车的速度为10 m/s ,到坡顶时速度为4 m/s(g 取10 m/s 2).求:(1)上坡过程中人克服地面阻力所做的功;(2)人若不蹬车,以10 m/s 的初速度冲上坡,能在坡上行驶多远?11.(14分)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力的汽车.有一质量m =1 000 kg 的混合动力轿车,在平直公路上以v 1=90 km/h 匀速行驶,发动机的输出功率为P =50 kW.当驾驶员看到前方有80 km/h 的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L =72 m 后,速度变为v 2=72 km/h.此过程中发动机功率的15用于轿车的牵引,45用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求(1)轿车以90 km/h 在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F 阻的大小; (2)轿车从90 km/h 减速到72 km/h 过程中,获得的电能E 电;(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E 电维持72 km/h 匀速运动的距离L′.答案10.(1)1.42×104J (2)41.3 m解析:(1)因为Fs -W 克-mgh =12mv 21-12mv 20,所以W 克=14 200 J =1.42×104J.(2)f =W 克s =71 N ,-f·s′-mg·s′·h L =0-12mv 20,所以s′=41.3 m. 11.(1)F 阻=2×103N (2)E 电=6.3×104J (3)L′=31.5 m解析:(1)汽车牵引力与输出功率关系P =F 牵v , 将P =50 kW, v 1=90 km/ h =25 m/s 代入得 F 牵=P v 1=2×103N ,当轿车匀速行驶时,牵引力与阻力大小相等,有 F 阻=2×103N.(2)在减速过程中,注意到发动机只有15P 用于汽车的牵引.根据动能定理有15Pt -F 阻L =12mv 22-12mv 21,代入数据得Pt =1.575×105J ,电源获得的电能为E 电=0.5×45Pt =6.3×104J.(3)根据题设,轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F 阻=2×103N .在此过程中,由能量转化及守恒定律可知,仅有电能用于克服阻力做功E 电=F 阻L′,代入数据得L′=31.5 m.。

高中物理 第七章 10 能量守恒定律与能源练习(含解析)新人教版必修2

高中物理 第七章 10 能量守恒定律与能源练习(含解析)新人教版必修2

10.能量守恒定律与能源基础巩固1.关于能量和能源,下列说法正确的是()A.由于自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B.在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少C.能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造解析:自然界的总能量是守恒的,能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体,能量不可能被创造;在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少,能量转化具有方向性。

答案:B2.不同的物理现象往往反映出相同的物理规律。

如图所示的现象中在能量转化方面的共同点是()A.物体的机械能转化为其他形式的能量B.物体的动能全部转化为重力势能C.其他形式的能量转化为物体的机械能D.物体的重力势能转化为其他形式的能量解析:题图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量,选项A正确。

答案:A3.下列现象属于能量耗散的是()A.利用水流能发电产生电能B.电能在灯泡中变成光能C.电池的化学能变成电能D.火炉把屋子烤暖解析:能量耗散主要指其他形式的能量最终转化为环境的内能后,不能再被收集起来重新利用。

答案:D4.在体育比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。

质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A.他的动能减少了FhB.他的重力势能增加了mghC.他的机械能减少了(F-mg)hD.他的机械能减少了Fh解析:由动能定理,ΔE k=mgh-Fh,动能减少了Fh-mgh,选项A错误;他的重力势能减少了mgh,选项B 错误;他的机械能减少了ΔE=Fh,选项C错误,D正确。

答案:D5.(多选)某人将一静止在地面上的物体提到高空的过程中,重力做功W1,空气阻力做功W2,人对物体做功W3,取地面重力势能为零,则()A.物体的重力势能等于-W1B.物体的动能等于W3-W2-W1C.物体的动能等于W3+W2+W1D.物体的总机械能等于W3解析:根据功能关系,重力势能的变化等于重力做功的负值,选项A正确;物体动能的变化等于合外力做的总功,即ΔE k=W3+W2+W1,选项C正确,B错误;物体机械能的变化等于除去重力之外其他力做的功,即ΔE=W3+W2,选项D错误。

人教版高中物理必修2第七章机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源习题

人教版高中物理必修2第七章机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源习题

高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守恒定律》《第十节能量守恒定律与能源》精品专题课后练习【2】(含答案考点及解析)班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.一质量为5000kg 的汽车,以额定功率由静止启动,它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍,发动机额定功率为50kW 。

则汽车在此路面上行驶的最大速度为:A .5m/sB .7m/sC .8m/sD .10m/s【答案】D【考点】高中物理知识点》功和机械能》功和功率【解析】试题分析:当汽车以额定功率行驶时,做加速度减小的加速运动,当加速度减到零时,速度最大,此时牵引力等于阻力,即F=f=kmg=0.1×5000×10N=5000N ;此时的最大速度为:,选项 D 正确。

考点:功率。

2.如图所示,半径为r 的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆心O 1在x 轴上,且OO 1等于圆的半径。

虚线MN 平行于x 轴且与圆相切,在MN 的上方存在匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E 0,方向沿x 轴的负方向,磁感应强度的大小为B 0,方向垂直纸面向外。

两个质量为m 、电荷量为q 的正粒子a 、b ,以相同大小的初速度从原点O 射入磁场,速度的方向与x 轴夹角均为30?。

两个粒子射出圆形磁场后,垂直MN 进入MN 上方场区中恰好都做匀速直线运动。

不计粒子的重力,求:(1)粒子初速度v 的大小。

(2)圆形区域内磁场的磁感应强度B 的大小。

(3)只撤去虚线MN 上方的磁场B 0,a 、b 两个粒子到达y 轴的时间差△t 。

【答案】(1) (2) (3)【考点】高中物理知识点》电磁学》电场》电荷在电场中的偏转【解析】试题分析:(1)粒子进入MN上方后恰好做匀速直线运动,则qvB=qE0粒子的初速度大小(2)如图,由几何关系得粒子作圆周运动的半径R=r由动力学知识可得:,得(3)粒子在圆形磁场中作圆周运动的周期ab两粒子在磁场中运动的时间差由几何关系:;;;;Ab两粒子在电场中做类平抛运动的时间差由几何知识得,两粒子离开圆形磁场区域到进入水平匀强磁场之前做匀速直线运动,两者所用的时间相同。

最新人教版高中物理必修2第七章《能量守恒定律与能源》课后集训

最新人教版高中物理必修2第七章《能量守恒定律与能源》课后集训

课后集训基础达标1.关于能量转化的说法中正确的是()A.举重运动员把重物举起来,体内的一部分化学能转化为重力势能B.电流通过电阻丝使电能转化为机械能C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D.做功过程是能量转化过程,某过程做了10 J的功,一定有10 J的能量发生了转化解析:电流通过电阻丝转化为内能也可转化为光能.答案:ACD2.二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用,行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获.最后使大气升温,大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样,只准太阳的辐射热进来,却不让室内的长波热辐射出去,大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应.这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点,根据这种观点,以下说法成立的是()A.在地球形成的早期,火山活动频繁,排出大量的二氧化碳,当时地球的气温很高B.经过漫长的年代,地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反应,导致二氧化碳减少,地球上出现了生命C.由于工业的发展和人类的活动,导致二氧化碳在空气中的含量增大,地球上的气温正在升高D.现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加,是电能和其他形式的能转化为内能解析:本题的观点是二氧化碳的温室效应.地球形成的早期,地壳不如现在牢固,地球不如现在稳定,火山活动频繁,符合地质的发展规律.由于火山的喷发,喷出大量的二氧化碳,这是必然的现象,进而导致当时地球的气温很高.地球上的岩石由于多种原因,其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应,使岩石进一步分化,最后形成土壤,二氧化碳减少,形成了生命适合生存的条件.由于工业的发展和人类的活动,大量的使用常规能源,导致二氧化碳在空气中的含量增大,地球上的气温正在升高.生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转变,会产生热.四个选项都很正确,但就温室效应这一观点而言来确定A、B、C是正确的.答案:ABC3.在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度.若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,下述说法正确的有()A.力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B.木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱重力势能的增量D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增加解析:重力做功的多少等于重力势能的变化量,而除重力(弹力)以外的力的功等于机械能的变化.答案:BD4.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象所包含的相同物理过程是()A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量解析:自然界中各种形式的能之间都可以相互转化,但在转化过程中具有方向性.此题考查学生综合分析能力,从若干不同的现象中分析找出相同的规律.这四个现象中物体运动过程中都受到运动阻力,汽车主要受制动阻力,流星、降落伞受空气阻力,条形磁铁下落受磁场阻力,因而物体都克服阻力做功,A对.四个物体运动过程中,汽车是动能转化成了内能,流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能,总之是机械能转化成了其他形式的能,D对.答案:AD5.(2005辽宁高考)一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,在此过程中重力对物块做的功等于()A.物块动能的增加量B.物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和解析:设重力做功为W1,克服摩擦力做功为W2,动能增加量为ΔE k,所以W1=W2+ΔE k. 答案:D6.试说明下列现象中能量是怎样转化的:(1)在水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越来越小,最后停止.(2)电风扇通电后开始转动,断电后转动着的风扇又慢慢停下来.(3)火药爆炸产生燃气,子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,射穿一块钢板,速度减小. (4)用柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到高处.解答:(1)在水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越来越小,最后停止.这一过程中,汽车所受的阻力做负功,机械能转化为内能.(2)电风扇通电后开始转动,电流做功,电能转化为机械能,有一部分转化为内能;断电后转动着的风扇又慢慢停下来,阻力做负功,机械能转化为内能.(3)火药爆炸产生燃气,化学能转化为内能;子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,推力做功,内能转化为机械能;子弹射穿一块钢板,速度减小,阻力做负功,机械能转化为内能. (4)用柴油机带动发电机发电,化学能转化为机械能,又转化为电能;发电机发电后供给电动水泵抽水,电流做功,电能转化为机械能;电动水泵把水从低处抽到高处,水泵对水做功,使水泵的机械能传递给水.7.运动员把原来静止的足球踢出去,使足球获得100 J的动能.则在运动员踢球的过程中,运动员消耗的体能()A.等于100 JB.大于100 JC.小于100 JD.无法确定解析:原来静止的足球获得了100 J的动能,说明在踢球过程中运动员对足球做了100 J的功,有100 J的体能(即体内的化学能)转化成了动能;同时运动员在踢球的过程中,由于自身的剧烈运动,也要消耗一部分体能.所以,运动员消耗的体能大于100 J.答案:B8.将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力,则物体的动能—路程图象应是图5-10-3中的()图5-10-3解析:设物体抛出时的初动能为E k0,物体所能达到的最大高度为H,根据重力做功与物体动能变化的关系,在物体上升阶段,由-mgs=E k-E k0可得:E k=E k0-mgs(0≤s≤H),在物体的动能—路程(E k-s)图象中应是向下倾斜的直线段.同理,在物体下落阶段由mg(s-H)=E k,可得:E k=mgs-mgH(H≤s≤2H),在物体的动能—路程(E k-s)图象中应是向上倾斜的直线段.答案:B综合运用9.人们为什么能够利用能量?能量是守恒的,为什么要节约能源?解答:利用能源的过程是一个做功的过程,做功的过程实现了一种形式的能向另一种形式能的转化,也就是说不同形式的能量可以相互转化,为人们利用能源提供了依据.能量尽管是守恒的,但不同形式的能量在可利用的品质上是不同的,有的能量便于利用,有的能量不便于利用,能量的利用过程使得能量从便于利用的形式变为难以利用的形式.为了便于利用能源,就要节约能源.10.某高度处每1 000 kg水记作M,相对发电机具有势能E0,落下来经过发电机后,还具有动能E,不计其他能量损失,一昼夜时间记作t0,通过发电机的水流量为Q(Q为每秒钟流过的体积),则一昼夜水对水轮发电机做多少功?若发电机的发电效率为η,则发电机每昼夜的发电量是多少?解析:因不计其他能量损失,则每1 000 kg水经过发电机的过程中损失了E0-E的机械能.根据功能关系,必对发电机做了E0-E的功,一昼夜所做的总功为:W=M EE-0ρQt发电量为:E总=M EE-0ηρQt.答案:M EE-0ρQtM EE-0ηρQt11.如图5-10-4所示,小球以60 J的初动能从A点出发沿粗糙斜面向上运动,在上升到B点的过程中,小球的动能损失了50 J,机械能损失了10 J,则小球继续向上运动至最高点C再运动至出发点A时的动能为多少?图5-10-4解析:由于斜面粗糙,小球克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以小球的机械能不守恒,可应用动能定理和功能原理求解.小球在由A点到B点的过程中,动能的损失量对应于克服合外力所做的功,机械能的损失量对应于克服摩擦力所做的功.由动能定理得:W G+W F=ΔE k=-50 J由功能原理得:W F=ΔE=-10 J又F∶G=W F∶W G由以上三式可得:F∶G=1∶4小球在由B点到C点的过程中,动能减少10 J,由动能定理得:W G′+W F′=ΔE k′=-10 J,又W F′∶W G′=F∶G=1∶4,由以上两式可得:W F′=-2 J.所以,上升过程中(从A到C)小球克服摩擦力做功12 J,一上一下,全过程小球克服摩擦力做功24 J.在小球运动的全过程中由动能定理得:W F总=E kt-E k0,解得小球运动至出发点A时的动能为:E kt=W F总+E k0=-24 J+60 J=36 J.答案:36 J拓展探究12.为了测量太阳的辐射功率,某人采取如下简单实验.取一个横截面积是3×10-2 m2的不高的圆筒,筒内装水0.6 kg,用来测量射到地面的太阳能.某一天中午在太阳光直射2 min后,水的温度升高了1 ℃.求:(1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米每分钟获得的能量.(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面,另外57%被大气吸收和反射而未到达地面.你能由此估算出太阳辐射的功率吗?解析:(1)圆筒内的水经过2 min照射后,增加的内能为:ΔU=Q=cmΔt其中c=4.2×103 J/(kg·℃)所以ΔU=2.5×103 J每分钟获得的能量为:2.5×103 J÷2 min=1.25×103 J/min圆筒面积:S=3×102 cm2地球每分钟每平方厘米获得的能量为:4.2 J/(min·cm2)(2)太阳是以球形向外辐射能量的,其表面积为S=4πr2,其中r为球面到太阳的距离.以太阳为球心,以日地距离r为半径作一个球面,根据上述观测,在此球面的每平方厘米面积上每秒接收到的太阳能(即射到大气顶层的太阳能)为:4.2 J/(min·cm2)÷43%÷60 J/(s·cm2)=0.163 J/(s·cm2)太阳是向四面八方均匀辐射的,上述球面每秒接收到的太阳能即为太阳的辐射功率P.上述球面的面积为4πr2,其中r=1.5×1011m为太阳到地球的距离,所以辐射功率P=4πr2×0.163 J/(s·cm2)=4.6×1026 W.答案:(1)4.2 J/(min·cm2) (2)4.6×1026 W。

最新《能量守恒定律与能源》—人教版高中物理必修二练习(含解析)

最新《能量守恒定律与能源》—人教版高中物理必修二练习(含解析)

《能量守恒定律与能源》同步练习(含答案)一、单选题1.利用起重机匀速吊起重物,若此时起重机的功率80kW,(不计空气阻力)它表示了()A.重物每秒钟机械能增加8×104JB.重物每秒钟动能增加8×104J C.重物的合外力每秒钟所受做功为8×104JD.起重机每秒钟有8×104J 其他形式能量被损耗2.如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC为水平的,其距离0.50md=,盆边缘的高度为h=.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑.已知0.30m盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10μ=.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离为().A.0.50mB.0.25mC.0.10mD.03.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。

己知3=,重力加速度为g,AP R则小球从P到B的运动过程中A.重力做功3mgR B.机械能减少2mgRmgRC.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功324.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为13 g。

在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A.运动员减少的重力势能全部转化为动能mghB.运动员获得的动能为23C.运动员克服摩擦力做功为2mgh3D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh5.如图所示,一轻质弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端的挡板上,弹簧上端处于自由状态。

一质量为m 的物块(可视为质点)从距离弹簧上端L1处由静止释放,物块在下滑过程中经A 点(图中未画出)时速度达到最大值v ,弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2。

吉林省2019-2020学年人教版高中物理 必修二 7.10 能量守恒定律及能源 同步练习

吉林省2019-2020学年人教版高中物理 必修二 7.10 能量守恒定律及能源 同步练习

吉林省2019-2020学年人教版高中物理必修二7.10 能量守恒定律及能源同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共7题;共7分)1. (1分) (2018高二上·长春月考) 如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处有一质量为m、电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是()A . 小球在运动过程中机械能守恒B . 小球经过最低点时电势能最大C . 小球经过环的最低点时对轨道压力等于D . 小球经过环的最低点时对轨道压力等于32. (1分) (2018高三上·临安期末) 如图所示,无人机在空中匀速上升时,不断增加的能量是()A . 动能机械能B . 动能、重力势能C . 重力势能、机械能D . 动能、重力势能、机械能3. (1分)(2017·甘谷模拟) 一物体由H高处自由落下,当物体的动能等于势能时,物体所经历的时间为()A .B .C .D .4. (1分)弹簧发生形变时,其弹性势能的表达式为Ep= kx2 ,其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量.如图,一质量为m物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处,该物体从静止开始落向弹簧.设弹簧的劲度系数为k,则物块的最大动能为(弹簧发生的形变在弹性限度内)()A . mghB . mgh+C . mgh+D . mgh-5. (1分) (2019高一上·永州期末) 中国跳水队是中国体育王牌中的王牌,是中国体育奥运冠军团队,涌现了高敏、吴敏霞、熊倪、郭晶晶等领军人物。

如图所示为运动员高敏最后踏板的过程,可将该过程简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置)。

对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是()A . 运动员的动能一直在减小B . 运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零C . 运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她做的功D . 运动员的机械能守恒6. (1分)(2019·珠海模拟) 如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面,则这一过程中力F做的功至少为()A .B .C .D .7. (1分)(2019·合肥模拟) 如图所示,置于水平地面上的A、B两物块,在水平恒力F的作用下,以共同速度向右做匀速直线运动。

人教版高二物理下册《热力学第一定律、能量守恒定律》练习题及答案

人教版高二物理下册《热力学第一定律、能量守恒定律》练习题及答案

人教版高二物理下册《热力学第一定律、能量守恒定律》练习题及答案
要对知识真正的精通就必须对知识进行活学活用,下面是查字典物理网为大家带来的热力学第一定律能量守恒定律练习题及答案,希望大家通过这个能真正的对知识灵活运用。

例1:下列说法中正确的是:A、物体吸收热量,其内能必增加B、外界对物体做功,物体内能必增加C、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能减少D、物体温度不变,其内能也一定不变答案:C评析:在分析问题时,要求考虑比较周全,既要考虑到内能包括分子动能和分子势能,又要考虑到改变内能也有两种方式:做功和热传递.例题2:空气压缩机在一次压缩中,空气向外界传递的热量2.0 ×105J,同时空气的内能增加了1.5 ×105J. 这时空气对外做了多少功?解:根据热力学第一定律1.5 ×105J - 2.0 ×105J = -0.5 ×105J所以此过程中空气对外做了0.5 ×105J的功.查字典物理网为大家推荐热力学第一定律能量守恒定律练习题及答案,大家仔细阅读了吗?更多同步练习,尽在查字典物理网。

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人教版高中物理必修2 能量守恒定律与能源作业

人教版高中物理必修2 能量守恒定律与能源作业

课时分层作业(十八)[基础达标练]1.下列对能的转化和守恒定律的认识错误的是()A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B.某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了D[根据能量守恒定律得知,某种形式的能减少,其他形式的能一定增大;某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加,A、B正确;不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成,C正确;石子在运动和碰撞中机械能转化为了石子本身及周围物体的内能,能量并没有消失,故D错误.]2.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将()A.逐渐有所升高B.保持不变C.开机时降低,停机时又升高D.开机时升高,停机时降低A[压缩机电机有电流流过,会产生热量,即消耗电能,产生了内能,且房间与外界没有能量交换,所以房内温度会升高,A正确.]3.下列说法正确的是()A.随着科技的发展,永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了C .“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,因而是不可能的D .有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生C [永动机是指不消耗或少消耗能量,而可以大量对外做功的装置,违背了能量转化和守恒定律,A 错误;太阳辐射大量的能量,地球只吸收了极少的一部分,但辐射到星际空间的能量也没有消失,一定是转化成了别的能量,B 错误;马和其他动物,包括人要运动,必须消耗能量,动物的能量来源是食物中储存的生物质能,C 正确;所谓的“全自动”手表内部是有能量转化装置的,只有当人戴着手表活动时,才能不断补充能量,维持手表的运行,如果把表放在桌面上静置一段时间,它一定会停摆的,D 错误.]4.(多选)质量为m 的物体,在距地面h 高处以g 3的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的有( )【导学号:75612149】A .物体的重力势能减少mgh 3B .物体的重力势能减少了mghC .物体的动能增加2mgh 3D .重力做功mghBD [物体在下落过程中,重力做正功为mgh ,则重力势能减小也为mgh ,A 错误,B 、D 正确;物体的合力为mg 3,则合力做功为mgh 3,所以物体的动能增加为mgh 3,C 错误.]5.(多选)如图7-10-9所示,高h =2 m 的曲面固定不动.一个质量为1 kg 的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为4 m/s.g 取10 m/s 2.在此过程中,下列说法正确的是( )图7-10-9 A.物体克服摩擦力做功20 JB.物体的动能增加了8 JC.物体的重力势能减少了20 JD.曲面对物体的支持力对物体不做功BCD[根据动能定理得mgh+W f=12m v2=12×1×42 J=8 J,B对;其中重力做功W G=mgh=1×10×2 J=20 J,故重力势能减少20 J,C对;所以摩擦力做功W f=8 J-20 J=-12 J,A错;支持力始终与物体的速度垂直,故支持力不做功,D对.]6.(多选)一根轻弹簧,上端固定,下端栓一个重物P,处于静止状态,如图7-10-10所示.现有外力把它缓慢向下拉一段距离,则以下说法正确的是()图7-10-10A.向下拉的某段过程中,重力势能的减少量可能大于弹性势能的增加量B.向下拉的任一段过程中,重力势能的减少量一定小于弹性势能的增加量C.撤去拉力,P在任一段运动过程中,重力势能的增加量一定等于弹性势能的减少量D.撤去拉力,P在某段运动过程中,重力势能的增加量可能等于弹性势能的减少量BD[向下拉的某段过程中,弹簧的拉力等于重力和外力的和,重力势能的减少量一定小于弹性势能的增加量,故A错误,B正确;撤去拉力,P在运动过程中,重力和弹簧的弹力做功,弹性势能的减小量等于重力势能的增加量和重物动能的增加量的和,故C错误;重力和弹簧的弹力做功,弹性势能的减小量等于重力势能的增加量和重物动能的增加量的和,只有在最高点或最低点的时候,重力势能的增加量可能等于弹性势能的减小量,故D正确.]7.(多选)如图7-10-11所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()图7-10-11A.两滑块组成系统的机械能守恒B.重力对M做的功等于M动能的增加C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功CD[因为M克服摩擦力做功,所以系统机械能不守恒,A错误.由功能关系知系统减少的机械能等于M克服摩擦力做的功,D正确.对M,除重力外还有摩擦力和轻绳拉力对其做功,由动能定理知B错误.对m,有拉力和重力对其做功,由功能关系知C正确.]8.如图7-10-12甲所示,质量为2 kg的木板B静止放在光滑的水平面上,一质量同样为2 kg的木块A以3 m/s的水平速度从B的左侧冲上木板,在随后的运动过程中,它们的v-t图象如图乙所示.g取10 m/s2,木块可以看成质点,求:甲乙图7-10-12(1)木块的加速度大小;(2)从A 冲上B 到滑离B ,系统损失多少能量?[解析] (1)由图象斜率可以看出a =Δv Δt =1 m/s 2.(2)由能量的转化与守恒得:ΔE =12m v 20-⎝ ⎛⎭⎪⎫12m v 21+12m v 22 解得:ΔE =4 J.[答案] (1)1 m/s 2 (2)4 J[能力提升练]9.抽水蓄能电站的工作原理是:在用电低谷时,电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电,浙江天荒坪抽水蓄能电站是亚洲第一大高山蓄能水电站,堪称世纪之作.山顶水库面积达2.8×105 m 2(水库近似为长方体).已知上、下水库落差H =600 m ,如图7-10-13所示.蓄水后一个昼夜连续发电,山顶水库水位降低30 m ,若水的重力势能80%转化为电能,水的密度为1.0×103 kg/m3.则一个昼夜连续发电所产生的电能约为(g 取10 m/s 2)( )图7-10-13A .4×1010 JB .4×1011 JC .4×1012 JD . 4×1013 JD [一个昼夜能用于发电的水的体积V =Sh =2.8×105 m 2×30 m =8.4×106m 3,水的总质量:m =ρV ,水的重力势能:E p =mgh ′=ρVg ⎝ ⎛⎭⎪⎫H -h 2,一个昼夜连续发电所产生的电能约为E =E p ×80%,代入数据得E ≈4×1013 J ,故D 正确,A 、B 、C 错误.]10.两块完全相同的木块A、B,其中A固定在水平桌面上,B放在光滑的水平桌面上,两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块,穿透后子弹的速度分别为v A、v B,在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为Q A、Q B,设木块对子弹的摩擦力大小一定,则()A.v A>v B,Q A>Q B B.v A<v B,Q A=Q BC.v A=v B,Q A<Q B D.v A>v B,Q A=Q BD[两颗同样的子弹穿透木块的过程中,摩擦阻力f相同,子弹相对木块滑动的距离相同,所以摩擦力做功过程中产生的内能Q=fΔx相同,根据能量守恒定律有:12m v 2=QA+12m v2A12m v 2=QB+12m v2B+12m Bv′2由以上两式可知v A>v B,综上所述选项D正确.]11.足够长的传送带以v匀速传动,一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上,若小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图7-10-14所示,当小物块与传送带相对静止时,转化为内能的能量为()【导学号:75612150】图7-10-14A.m v2B.2m v2C.14m v2D.12m v2D[物块A被放于传送带即刻做匀加速直线运动,加速度a=μmgm=μg,匀加速过程前进的距离:x1=v22a=v22μg,该时间内传送带前进距离:x2=v t=v·vμg=v2μg,所以物块相对传送带滑动的距离:Δx=x2-x1=v22μg,故产生的内能:Q=μmg ·Δx =μmg ·v 22μg =12m v 2,D 正确.]12.(多选)如图7-10-15所示物体A 、B 质量均为m ,A 放在倾角为θ的固定粗糙斜面上,通过轻绳绕过定滑轮与物体B 相连,A 在沿斜面向下的恒定外力F 作用下沿斜面加速下滑,不计绳与滑轮间的摩擦;在A 加速下滑一段位移x 的过程中,下列说法正确的是( )图7-10-15A .物体A 的重力势能减少mgxB .物体A 、B 动能增量之和等于外力F 和摩擦力做功之和C .绳子拉力对B 做的功等于物体B 机械能的增量D .物体A 与斜面因摩擦所产生的热量等于外力F 所做的功与物体A 和B 机械能增量之差CD [在A 加速下滑一段位移x 的过程中,重力对A 做功为mgx sin θ,则其重力势能减少mgx sin θ,故A 错误.对AB 整体,由动能定理知,物体A 、B 动能增量之和等于外力F 、摩擦力和重力做功之和,故B 错误.根据功能原理知,除重力以外的力对物体做功等于物体机械能的变化,则绳子拉力对B 做的功等于物体B 机械能的增量,故C 正确.根据功能关系可知,物体A 与斜面因摩擦所产生的热量等于外力F 所做的功与物体A 和B 机械能增量之差,故D 正确.故选C 、D .]13.如图7-10-16所示,光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点相切,半圆形导轨的半径为R .一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A 点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B 点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C ,C 、O 、B 三点在同一竖直线上.(不计空气阻力)试求:图7-10-16(1)物体到达B 点时的速度大小;(2)物体在A 点时弹簧的弹性势能;(3)物体从B 点运动至C 点的过程中产生的内能.[解析] (1)设物体在B 点的速度为v B ,所受的轨道的支持力为F N ,物体在B 点受到重力和支持力,由牛顿第二定律有:F N -mg =m v 2B R ,据题得F N =8mg ,联立解得v B =7gR .(2)由能量守恒定律可知:物体在A 点时弹簧的弹性势能E p =12m v 2B =72mgR .(2)设物体在C 点的速度为v C ,由题意可得:mg =m v 2C R ,物体由B 点运动到C 点的过程中,由能量守恒定律得:产生的内能Q =12m v 2B -⎝ ⎛⎭⎪⎫12m v 2C +2mgR ,解得:Q =mgR .[答案] (1)7gR (2)72mgR (3)mgR14.如图7-10-17所示,一物体质量m =2 kg ,在倾角θ=37°的斜面上的A 点以初速度v 0=3 m/s 下滑,A 点距弹簧上端B 的距离AB =4 m .当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点,最大压缩量BC =0.2 m ,然后物体又被弹簧弹上去,弹到最高位置为D 点,D 点距A 点AD =3 m .挡板及弹簧质量不计,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(小数点后保留两位小数)图7-10-17(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)弹簧的最大弹性势能E pm .【导学号:75612151】[解析](1)物体从开始位置A点到最后D点的过程中,弹性势能没有发生变化,动能和重力势能减少,机械能的减少量为ΔE=ΔE k+ΔE p=12m v2+mgl AD sin 37°①物体克服摩擦力产生的热量为Q=F f·s ②其中s为物体的路程,即s=5.4 mF f=μmg cos 37°③由能量守恒定律可得ΔE=Q ④由①②③④式解得μ≈0.52.(2)物体由A到C的过程中,动能减小ΔE k=12m v2⑤重力势能减少ΔE′p=mgl AC sin 37°⑥摩擦生热Q′=F f l AC=μmg cos 37°l AC ⑦由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为E pm=ΔE k+ΔE′p-Q′⑧联立⑤⑥⑦⑧解得E pm≈24.46 J.[答案](1)0.52(2)24.46 J。

吉林省吉林市第一中学校高中物理热学单元综合测试新人教版必修2

吉林省吉林市第一中学校高中物理热学单元综合测试新人教版必修2

单元综合测试(热学)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分为100分。

考试时间为90分钟。

第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本大题包括10小题,每小题4分,共40分。

)1.如图1所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子沿x 轴运动,两分子间的分子势能E p 与两分子间距离的关系如图1中曲线所示.图中分子势能的最小值为-E 0.若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是( )图1A .乙分子在P 点(x =x 2)时加速度最大B .乙分子在P 点(x =x 2)时,其动能为E 0C .乙分子在Q 点(x =x 1)时,处于平衡状态D .乙分子的运动范围为x ≥x 12.一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸,滴在液面上扩散后形成的最大面积为S .已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A ,下列表达式正确的有( )A .油酸分子的直径d =MρSB .油酸分子的直径d =mρSC .油酸所含的分子数n =m M N AD .油酸所含的分子数n =M mN A3.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质.据此可判断下列说法中错误的是( )A .显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B .分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C .分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D .在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 4.下列现象哪些是由于表面张力的作用而发生的( )A .身体纤细的小虫在平静的水面上可以自由活动B .小船浮在水面上C .把毛巾的一端放入水中,过一段时间另一端也会湿润D .打湿的鞋袜不容易脱下来5.(2009·重庆高考)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )A .内能增大,放出热量B .内能减小,吸收热量C .内能增大,对外界做功D .内能减小,外界对其做功6.(2009·四川高考)关于热力学定律,下列说法正确的是( ) A.在一定条件下物体的温度可以降到0 KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体,其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高7.(2009·福建高考)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关,下列关于材料、能源的说法正确的是( ) A.化石能源为清洁能源B.纳米材料的粒度在1~100 μm之间C.半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间D.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向同性8.(2009·福建高考)一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104J,气体内能减少1.3×105 J,则此过程( ) A.气体从外界吸收热量2.0×105 JB.气体向外界放出热量2.0×105 JC.气体从外界吸收热量6.0×104 JD.气体向外界放出热量6.0×104 J9.(2009·辽宁/宁夏高考)带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c,b、c状态温度相同,如V—T 图所示.设气体在状态b和状态c的压强分别为p b和p c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac,则( )图2A.p b>p c,Q ab>Q ac B.p b>p c,Q ab<Q acC.p b<p c,Q ab>Q ac D.p b<p c,Q ab<Q ac10.(2009·全国卷Ⅰ)下列说法正确的是( ) A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C.气体分子热运动的平均动能减小,气体的压强一定减小D.单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题(每小题10分,共20分)11.(2009·广东高考)(1)远古时代,取火是一件困难的事,火一般产生于雷击或磷的自燃.随着人类文明的进步,出现了“钻木取火”等方法.“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能,把________转变成内能.(2)某同学做了一个小实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,一小时后取出烧瓶,并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图3.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________,温度________,体积________.图312.一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的V —T 关系如图4(a)所示,图中V -V 0V 0-V ′=12.用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计,然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下,当环境温度为T 0时,三个温度计的示数各不相同,如图4(b )所示,温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体________(图中活塞质量忽略不计);若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为21℃和24℃,则此时温度计(ⅰ)的示数为________℃;可见用实际气体作为测温物质时,会产生误差.为减小在T 1~T 2范围内的测量误差,现针对T 0进行修正,制成如图4(c )所示的复合气体温度计,图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分,在温度为T 1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ,则两种气体体积之比V Ⅰ∶V Ⅱ应为________.图4三、计算题(每小题10分,共40分)13.利用所学的热学知识,回答下列问题:(1)我们知道分子热运动的速率是比较大的,常温下能达到几百米每秒,生活中一些污染企业排放刺激性废气,同时发出噪声,声波在空气中传播速度约为340 m/s.按说离得较远的人闻到气味和听到噪声应差不多同时发生,而实际上往往是听到噪声较长时间后才会闻到气味,为什么?(2)随着科学技术的不断发展,近几年来,出现了许多新的焊接方式,如摩擦焊接、爆炸焊接等,摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转,同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力),瞬间就焊成一个整体了.试用所学知识分析摩擦焊接的原理.14.新华社北京2008年11月12日电:在中国探月工程一期即“嫦娥一号”圆满成功的同时,中国探月工程二期也已启动.其中,嫦娥二号卫星将于2011年底前完成发射.已知大气压强是由于大气的重力而产生的,某学校兴趣小组的同学,通过查资料知道:月球半径R=1.7×106 m,月球表面重力加速度g=1.6 m/s2.为开发月球的需要,设想在月球表面覆盖一层厚度为h的大气,使月球表面附近的大气压达到p0=1.0×105Pa,已知大气层厚度h =1.3×103 m比月球半径小得多,假设月球表面初始没有空气.试估算(1)应在月球表面添加的大气层的总质量m;(2)月球大气层的分子数为多少?(3)分子间的距离为多少?(空气的平均摩尔质量M=2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.0×1023 mol-1)15.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C 过程为等容变化。

人教版高中物理必修二能量守恒定律与能源同步练习(2).docx

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高中物理学习材料桑水制作能量守恒定律与能源1.有关功和能,下列说法正确的是 ( )A .力对物体做了多少功,物体就具有多少能B .物体具有多少能,就一定能做多少功C .物体做了多少功,就有多少能量消失D .能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化的多少2.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ,则 ( )A .过程Ⅰ中钢珠动能的改变量等于重力做的功B .过程Ⅱ中阻力做的功等于过程Ⅰ中重力做的功C .过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与Ⅱ中钢珠减少的重力势能之和D .过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能3.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降.上述不同现象所包含的相同物理过程是 ( )A .物体的势能转化为其他形式的能B .物体的动能转化为其他形式的能C .物体的机械能转化为其他形式的能D .物体克服阻力做功4.设想在一间与外界绝热的房间,有一台正在工作的电冰箱.如果电冰箱的门是开着的,那么室内的温度将 ( )A .升高B .降低 C. 不变 D .都有可能5.一质量均匀的不可伸长的绳索,所受重力为G ,两端固定在水平天花板上的A 、B 两点,如图所示.今在绳索的最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉直使中点降到D .在此过程中,绳索的重心位置将( )A .逐渐升高B . 逐渐降低C .先降低再升高D .始终不变6.如图所示,轻质弹簧竖直放置在水平地面上,它的正上方有一金属块从高处自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中 ( )A .重力先做正功,后做负功B .弹力没有做正功C .金属块的动能最大时,弹力与重力相平衡D .金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大 7.一辆公共汽车载着30位乘客行驶了200 km ,消耗汽油300 L .一个人骑自行车行驶1 km 平均消耗能量6.7×104 J .公共汽车载客每人每千米消耗的能量是自行车的多少倍?(每升汽油完全燃烧放出的热量为3.4×107J )第6题A B 第5题 C DB8.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出.对于这一过程,下列说法正确的是 ( )A .子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B .子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C .子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D .子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和9.速度为v 的子弹,恰可穿透一块固定着的木板,如果子弹的速度为2v ,子弹穿透木板时阻力视为不变,则可穿透同样的木板 ( )A .1块B .2块C .3块D .4块10.一小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F 沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离。

人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律10. 能量守恒定律与能源 习题(1)

人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律10. 能量守恒定律与能源 习题(1)

高一物理 必修二 7.10 能量守恒定律与能源 同步练习题(含答案解析)1.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在A 中,A 、B 用一根弹性良好的弹簧连在一起,如图所示,则在子弹从开始射入木块A 并压缩弹簧的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )。

A .系统机械能守恒B .系统机械能不守恒C .仅对A 、B 系统,机械能守恒D .无法判断2.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。

他的办法是:关好房间的门窗,然后打开冰箱的所有门,让冰箱运转,且不考虑室内外热量的传递,则开机后,室内的温度将( )。

A .逐渐升高B .保持不变C .开机时降低,停机时又升高D .开机时升高,停机时又降低3.如图所示,容器A 、B 各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定。

A 、B 的底部由带有阀门K 的管道相连,整个装置与外界隔热。

原先A 中水面比B 中的高,打开阀门,使A 中的水逐渐向B 中流,最后达到平衡。

在这个过程中( )。

A .大气压力对水做功,水的内能增加B .水克服大气压力做功,水的内能减少C .大气压力对水不做功,水的内能不变D .大气压力对水不做功,水的内能增加4.如图所示,倾角θ=30 °的粗糙斜面固定在地面上,长为l 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平。

用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中( )。

A .物块的机械能逐渐增加B .软绳重力势能共减少了14mgl C .物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D .软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和5.将一个小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F 沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离。

若已知在此过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D。

人教版高中物理必修二功能关系 能量守恒定律 练习题.doc

人教版高中物理必修二功能关系 能量守恒定律     练习题.doc

高中物理学习材料功能关系 能量守恒定律 练习题湖北省武穴中学 胡定钰1. 下列说法正确的是( )A. 随着科技的发展,第一类永动机是可以制成的B. 太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了C. “既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,因而是不可能的D. 有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却一直走动,说明能量可以凭空产生2. 汽车匀速驶上一斜坡,该过程中 ( )A. 汽车牵引力做正功,重力做正功,摩擦阻力做负功B. 汽车牵引力做正功,重力做负功,摩擦阻力做负功C. 汽车发动机消耗了汽油的内能,转化为汽车的重力势能和克服阻力产生的内能D. 汽车的动能转化为汽车的重力势能3. 一辆质量为m 的卡车在平直的公路上,以初速度v 0开始加速行驶,经过一段时间t ,卡车前进的距离为s 时,恰好达到最大速度v m .在这段时间内,卡车发动机的输出功率恒为P ,卡车运动中受到的阻力大小恒为F ,则这段时间内发动机对卡车做的功为( )A .PtB .FsC .m Fv t D. 2201122mv Fs mv +-A. 212f F l Mv =B. 212f F d Mv =C. 22011()22f F d mv M m v =-+ D. 22011()22f F l d mv mv +=- 1v 2速度穿出,对这个过程,下列说法正确的是 ( ) A .子弹对木块做的功等于12m (v 21-v 22) B .子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功C .子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热的内能之和D .子弹损失的动能等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦转化的内能和8. 如下图所示质量为M 的小车放在光滑的水平面上,质量为m 的物体放在小车的一端.受到水平恒力F 作用后,物体由静止开始运动,设小车与物体间的摩擦力为f ,车长为L ,车发生的位移为s ,则物体从小车一端运动到另一端时,下列说法正确的是( )A .物体具有的动能为(F -f )(s +L )B .小车具有的动能为fsC .物体克服摩擦力所做的功为f (s +L )D .这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL9. 2010年温哥华冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛,中国选手李妮娜和郭心心分别获得银牌和铜牌.比赛时,运动员沿着山坡上的雪道从高处加速滑下,如图所示,下列描述正确的是( )A .雪道对雪橇的摩擦力做负功B .运动员的重力势能增大C .运动员的机械能增大D .运动员的机械能减小10. 如图所示,A 、B 两球质量相等,A 球用不能伸长的轻绳系于O 点,B 球用轻弹簧系于O ′点,O 与O ′点在同一水平面上。

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(三)热力学定律和能量守恒
时间:45分钟满分:100分
一、选择题(8×8′=64′)
1.下列说法正确的是
( ) A.物体放出热量,温度一定降低
B.物体内能增加,温度一定升高
C.热量能自发地从低温物体传给高温物体
D.热量能自发地从高温物体传给低温物体
2.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是
( ) A.物体克服阻力做功
B.物体的动能转化为其他形式的能量
C.物体的势能转化为其他形式的能量
D.物体的机械能转化为其他形式的能量
3.A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示1位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是
( )
图1
A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同
D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
4.下列说法中正确的是
( ) A.任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和
B.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的
D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
5.如图2,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小,则
( )
A.从外界吸热B.内能增大
C.向外界放热D.内能减小
6.图3为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法正确的是
( )
图3
A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
7.一定质量的理想气体,从某一状态开始,经过一系列变化后又回到开始的状态,用W1表示外界对气体做的功,W2表示气体对外界做的功,Q1表示气体吸收的热量,Q2表示气体放出的热量,则在整个过程中一定有
( ) A.Q1-Q2=W2-W1B.Q1=Q2
C.W1=W2D.Q1>Q2
8.如图4所示,密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部,另一端固定在活塞上.弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为E p(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零).现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态.经过此过程
( ) A.E p全部转换为气体的内能
B.E p一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
C.E p全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D.E p一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
二、计算题(3×12′=36′)
9.热力学第二定律常见的表述有两种.第一种表述:不可能使热量由低
温物体传递到高温物体,而不引起其他变化;
第二种表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引
起其他变化.
图5(a)是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图:外界对制冷
机做功,使热量从低温物体传递到高温物体.请你根据第二种表述完成示意图5(b).根据你的理解,热力学第二定律的实质是________.
10.如图7所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积).两气缸各有一活塞,质量分别为m 1和m 2,活塞与气缸壁无摩擦.活塞的下方为理想气体,上方为真空.当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h .(已知m 1=3m ,m 2=2m )
图7
(1)在两活塞上同时各放一质量为m 的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境的温度始终保持为T 0)
(2)在达到上一问的终态后,环境温度由T 0缓慢上升到T ,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?气体是吸收还是放出了热量?(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部)
11.现有m =0.90 kg 的硝酸甘油[C 3H 5(NO 3)3]被密封于体积V 0=4.0×10-3 m 3
的容器中,在某一时刻被引爆,瞬间发生剧烈的化学反应,反应的产物全是氮、氧等气体.假设:反应
中每消耗1 kg 硝酸甘油释放能量U =6.00×106
J ;反应产生的全部混合气体温度升高1 K 所需能量Q =1.00×103
J ;这些混合气体满足理想气体状态方程pV T
=C (恒量),其中恒量C =240 J/K.已知在反应前硝酸甘油的温度T 0=300 K .若设想在化学反应发生后容器尚未破裂,且反应释放的能量全部用于升高气体的温度.求器壁所受的压强.
热力学定律和能量守恒
1.物体放出热量,有可能同时外界对物体做功,温度不一定会降低,故A 错.物体内能增加,可能是分子势能增加,分子动能可能不变,物体温度不一定会升高,故B 错.C 项
违背热力学第二定律,故错.故正确选项为D 答案:D
2.此题考查学生分析综合能力,从若干不同的现象中分析找出相同的规律.这四个现象中物体运动过程中都受到运动阻力,汽车主要是制动阻力,流星、降落伞受空气阻力,条形磁铁下落受磁场阻力.因而物体都克服阻力做功,A 对.四个物体运动过程中,汽车是动能转化成其他形式的能,流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能,总之是机械能转化成了其他形式的能,D 对. 答案:AD
3.由题知,A 、B 两装置中水银槽中水银面下降的高度相同,为h ,故大气压力对两装置中水银做功相同,为正功,大小为W A =W B =p 0Sh ,由题知A 、B 两装置中水银重心升高高度h A >h B .由功能关系W A =ΔE A +mgh A ,W B =ΔE B +mgh B ,故ΔE B >ΔE A ,所以B. 答案:B
4.物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,所以A 选项错误.将内能全部转化为机械能而不引起其他变化是不可能的,B 选项错误.在热力学第二定律中,热传导是有方向性的,不违背能量转化和守恒定律,但不能自发进行,D 选项错误.做功和热传递是改变内能的两种方式,C 选项正确. 答案:C
5.水温恒定且金属筒缓慢下降,则空气的温度始终不变,气体的内能不变,B 、D 错误.筒内空气体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律,气体必须向外界放热,A 错误,所以C 正确. 答案:C
6.在电冰箱的热量传递过程中是由于压缩机消耗电能做功才使热量从冰箱内传到冰箱外,并不是自发地进行,所以A 项错误,B 项正确.电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律和能量守恒定律,所以C 项正确,D 项错误. 答案:BC
7.理想气体的初态和末态相同,则温度相同,理想气体的内能变化为零.由热力学第一定律:ΔU=W 总+Q 总=(W 1-W 2)+(Q 1-Q 2),0=(W 1-W 2)+(Q 1-Q 2),所以W 2-W 1=Q 1-Q 2,所以A 选项正确. 答案:A
8.依题可知,断开绳子,活塞最终静止后的位置高于初始位置,E p 的能量转化有三种形式:活塞的重力势能、气体的内能及弹簧的弹性势能,故D 正确. 答案:D
9. 解析:在充分理解热力学第二定律表述的基础上把握各客观过程的方向性.
答案:如图所示
实质:一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性.
10.解析:(1)设左、右活塞的面积分别为A′和A.由于气体处于平衡状态,故两活塞对气
体的压强相等,即3mg A′=2mg
A
由此得A′= 3
2
A①
在两个活塞上各加一质量为m 的物块后,右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中.
在初态,气体的压强为2mg A ,体积为5Ah
2

在末态,气体的压强为8mg 3A ,体积为3Ax
2
(x 为左活塞的高度).
由波意耳—马略特定律得 mg A 5Ah =4mg
3A
3Ax② 由上式解得x =5
4
h③
即两活塞的高度差为5
4
h.
(2)当温度由T 0上升到T 时,气体的压强始终为8mg
3A
.
设x′是温度达到T 时左活塞的高度,由盖·吕萨克定律得
x′=T T 0x =5Th 4T 0

气体对活塞做的功为
W =Fs =4mg 54h(T T 0-1)=5mgh(T
T 0
-1)⑤
在此过程中气体吸收热量.
答案:(1)54h (2)5mgh(T
T 0
-1) 吸收热量
11.解析:化学反应完成后,硝酸甘油释放的总能量
W =mU①
设反应后气体的温度为T ,根据题意,有 W =Q(T -T 0)②
器壁所受的压强p =CT
V 0

联立①②③式并代入数据得p =3.4×108
Pa.
答案:3.4×108
Pa.。

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